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構(gòu)建數(shù)字孿生電網(wǎng) 服務能源強國建設

來源：能源中國客戶端 時間：2026-02-09 16:13

齊立忠

　　黨的二十屆四中全會明確提出，“加快建設新型能源體系”“著力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)”“加快智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)建設”。

　　數(shù)字孿生電網(wǎng)是支撐新型電力系統(tǒng)建設的關鍵基礎設施，是實現(xiàn)電網(wǎng)從“物理電網(wǎng)+信息系統(tǒng)”向“物理實體+數(shù)字孿生體”躍升的重要載體。構(gòu)建以高質(zhì)量三維模型為底座、以統(tǒng)一數(shù)據(jù)和標準為驅(qū)動的數(shù)字孿生電網(wǎng)五種形態(tài)（“規(guī)劃態(tài)”“生長態(tài)”“竣工態(tài)”“智能態(tài)”“應急態(tài)”），有利于推動電網(wǎng)全生命周期協(xié)同，全面提升電網(wǎng)安全韌性和運行效率。

　　引領設計范式變革

　　支撐工程建設管理質(zhì)效提升

　　引領設計變革，推動傳統(tǒng)作業(yè)方式轉(zhuǎn)型升級。“十五五”期間，電網(wǎng)面臨大規(guī)模發(fā)展機遇期、高強度基建攻堅期、高質(zhì)量管理轉(zhuǎn)型期三期疊加，迫切需要管理與技術協(xié)同創(chuàng)新。三維設計是先進數(shù)字化技術與現(xiàn)代管理手段的結(jié)合，可全景再現(xiàn)電網(wǎng)工程空間布局和設備關系，大幅提升方案比選、可視化評審和多方協(xié)同效率，把空間沖突、布置不合理等問題盡可能消除在設計階段。同時能夠消除信息孤島，支撐投資管理、行政決策等管理主體與設計人員以更加直觀開放的方式溝通交流，實現(xiàn)工程全生命周期綜合管理，提高管理效能。

　　支撐重大工程，助力急難險重復雜問題攻關。當前，電網(wǎng)建設正加速向“沙戈荒、高海拔、深遠海”等極端區(qū)域延伸，以特高壓、抽水蓄能、西南大型水電基地開發(fā)及送出為代表的一批重大工程，地形地貌極其復雜，站線布置條件嚴苛，多專業(yè)、多工程之間的耦合約束顯著增強，設計方案論證和風險辨識難度空前，亟須以三維為主的設計范式進行系統(tǒng)重構(gòu)，及時發(fā)現(xiàn)錯漏碰撞，系統(tǒng)提升設計階段的精細化水平和工作效能，破解變電站（換流站）復雜布局、地下管線精細設計、地基基礎優(yōu)化處理、軟硬配合校驗等技術難題。

　　構(gòu)建數(shù)字孿生電網(wǎng)

　　服務電網(wǎng)建設運維不同場景

　　數(shù)字孿生電網(wǎng)是建設新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，面臨著需求場景多樣、技術路線協(xié)同不足等問題，亟須統(tǒng)籌技術框架，適應差異化需求，按照數(shù)字孿生電網(wǎng)五種形態(tài)，指導各環(huán)節(jié)參與方統(tǒng)一思路、變革理念。

　　統(tǒng)一數(shù)據(jù)和模型標準，做好數(shù)字孿生電網(wǎng)“規(guī)劃態(tài)”?！耙?guī)劃態(tài)”是數(shù)字孿生電網(wǎng)建設的起點和藍圖，其核心是“統(tǒng)一標準體系、管控數(shù)據(jù)質(zhì)量”。一方面，強化全生命周期標準體系統(tǒng)一和模型分級建設，夯實基礎；另一方面，建立科學系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理體系，夯實可信數(shù)據(jù)基礎，從而推動業(yè)務與管理模式變革，從源頭夯實“五種形態(tài)”數(shù)字孿生電網(wǎng)的數(shù)據(jù)基礎。

　　提高電網(wǎng)建設質(zhì)效，做好數(shù)字孿生電網(wǎng)“生長態(tài)”“竣工態(tài)”建設?！吧L態(tài)”是電網(wǎng)工程從藍圖變?yōu)楝F(xiàn)實的建造過程，其核心是物理工程實體與數(shù)字孿生模型“同步演化、同生共長”，推動建設模式智能化升級，提升質(zhì)量和效率。“竣工態(tài)”是電網(wǎng)工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的承前啟后階段，面向成果數(shù)字化移交，強調(diào)信息完整、圖模一致，為運行提供可靠支撐，確保數(shù)字孿生體與物理實體映射完整、數(shù)據(jù)準確?！翱⒐B(tài)”需將數(shù)字化移交作為獨立工作內(nèi)容和費用科目納入管理制度和工程計價體系，解決好竣工階段移交費用落實不到位問題?！吧L態(tài)”和“竣工態(tài)”共同構(gòu)成建設階段數(shù)字孿生體，為數(shù)字孿生電網(wǎng)夯實模型基礎。

　　服務電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，做好數(shù)字孿生電網(wǎng)“智能態(tài)”“應急態(tài)”?！爸悄軕B(tài)”聚焦設備智能管理，通過關聯(lián)實時數(shù)據(jù)，使竣工移交的靜態(tài)模型轉(zhuǎn)變?yōu)槟芨兄?、會分析、可預測的動態(tài)模型，實現(xiàn)運維自動化、智能化。“應急態(tài)”聚焦電網(wǎng)應急搶修，利用建設和運行階段積累的三維模型及數(shù)據(jù)資源，支撐應急搶修快速響應，提升“冰風雷雨震火”等災害防抗能力?！爸悄軕B(tài)”和“應急態(tài)”體現(xiàn)了電網(wǎng)運行階段數(shù)字孿生能力的高級應用。

　　加強重大技術攻關

　　實現(xiàn)創(chuàng)新引領與自主可控

　　國網(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)經(jīng)研院”）是國家電網(wǎng)有限公司（以下簡稱“國家電網(wǎng)”）電網(wǎng)規(guī)劃和工程設計技術歸口單位，長期支撐電網(wǎng)基建工作，牽頭完成多項輸變電工程三維設計國家、行業(yè)和企業(yè)標準編制工作，圍繞統(tǒng)一建模范圍、模型深度、數(shù)據(jù)格式、編碼規(guī)則構(gòu)建三維數(shù)字化標準體系，有效提升全行業(yè)三維設計和工程數(shù)字化建設能力。同時聯(lián)合國內(nèi)科技單位，針對三維數(shù)字化基礎軟件國產(chǎn)引擎研發(fā)難的問題，組織技術攻關，自主研發(fā)滿足電網(wǎng)工程需求的圖形引擎和三維建?；A平臺，推動了電網(wǎng)工程三維數(shù)字化軟件戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，牽頭完成的科技項目《電網(wǎng)工程三維數(shù)字化自主可控關鍵技術及規(guī)?；瘧谩帆@得2025年度國家電網(wǎng)科技進步一等獎，為構(gòu)建自主可控、智能協(xié)同的電網(wǎng)設計體系奠定堅實基礎。

　　國網(wǎng)經(jīng)研院將持續(xù)從模型、應用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)層面發(fā)力。在模型層面，構(gòu)建產(chǎn)品模型庫，支持設計人員直接基于標準產(chǎn)品模型進行布置和校核，減少重復建模、提升精度與效率。在應用層面，發(fā)展智能建造技術，探索“工廠預制+工地組裝+無人施工”新模式，推進構(gòu)件工廠化預制、現(xiàn)場裝配化施工及施工過程智能化、少人化甚至無人化，同步開展無人機智能驗收，利用自動巡檢和圖像識別實現(xiàn)工程質(zhì)量智能核查及臺賬自動生成和更新，貫通設計、施工、運維數(shù)據(jù)。在產(chǎn)業(yè)生態(tài)層面，依托自主研發(fā)的圖形引擎和三維建?；A平臺，引導產(chǎn)業(yè)鏈上下游各方廣泛參與二次開發(fā)，形成滿足設計、施工、運維應用的軟件工具體系，共同培育良性國產(chǎn)電網(wǎng)工程三維數(shù)字化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　?。ㄗ髡呦祰W(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司副總經(jīng)理、黨委委員）

責任編輯：于彤彤